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        <title>高速缓存Cache设计 · GitBook</title>
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        <li class="header">前言</li>
        
        
    
        <li class="chapter " data-level="1.1" data-path="../../">
            
                <a href="../../">
            
                    
                    Introduction
            
                </a>
            

            
        </li>
    

    
        
        <li class="header">BoomV3</li>
        
        
    
        <li class="chapter " data-level="2.1" data-path="../../BoomCode/chipyard-install.html">
            
                <a href="../../BoomCode/chipyard-install.html">
            
                    
                    Chipyard 1.8.0安装教程
            
                </a>
            

            
        </li>
    
        <li class="chapter " data-level="2.2" data-path="../../BoomCode/boom-debug.html">
            
                <a href="../../BoomCode/boom-debug.html">
            
                    
                    Boom调试【更新中】
            
                </a>
            

            
        </li>
    

    
        
        <li class="header">论文阅读</li>
        
        
    
        <li class="chapter " data-level="3.1" data-path="../../paper_read/prefetch-guard.html">
            
                <a href="../../paper_read/prefetch-guard.html">
            
                    
                    Prefetch-guard
            
                </a>
            

            
        </li>
    

    
        
        <li class="header">Gem5 学习</li>
        
        
    
        <li class="chapter " data-level="4.1" data-path="../../gem5/gem5_fs.html">
            
                <a href="../../gem5/gem5_fs.html">
            
                    
                    X86 全系统模式模拟
            
                </a>
            

            
        </li>
    
        <li class="chapter " data-level="4.2" data-path="../../gem5/custom_disk_img.html">
            
                <a href="../../gem5/custom_disk_img.html">
            
                    
                    自定义磁盘镜像
            
                </a>
            

            
        </li>
    

    
        
        <li class="header">一生一芯FangCore实现</li>
        
        
    
        <li class="chapter " data-level="5.1" data-path="1单周期CPU.html">
            
                <a href="1单周期CPU.html">
            
                    
                    单周期CPU实现
            
                </a>
            

            
        </li>
    
        <li class="chapter " data-level="5.2" data-path="2五级流水.html">
            
                <a href="2五级流水.html">
            
                    
                    顺序五级流水CPU设计
            
                </a>
            

            
        </li>
    
        <li class="chapter " data-level="5.3" data-path="3乘除法器.html">
            
                <a href="3乘除法器.html">
            
                    
                    乘除法功能单元
            
                </a>
            

            
        </li>
    
        <li class="chapter " data-level="5.4" data-path="4AXI4总线.html">
            
                <a href="4AXI4总线.html">
            
                    
                    AXI4总线
            
                </a>
            

            
        </li>
    
        <li class="chapter active" data-level="5.5" data-path="5高速缓存Cache.html">
            
                <a href="5高速缓存Cache.html">
            
                    
                    高速缓存Cache设计
            
                </a>
            

            
        </li>
    
        <li class="chapter " data-level="5.6" data-path="6中断异常.html">
            
                <a href="6中断异常.html">
            
                    
                    简单的中断异常支持
            
                </a>
            

            
        </li>
    
        <li class="chapter " data-level="5.7" data-path="7分支预测器.html">
            
                <a href="7分支预测器.html">
            
                    
                    分支预测器
            
                </a>
            

            
        </li>
    

    

    <li class="divider"></li>

    <li>
        <a href="https://www.gitbook.com" target="blank" class="gitbook-link">
            Published with GitBook
        </a>
    </li>
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    <!-- Title -->
    <h1>
        <i class="fa fa-circle-o-notch fa-spin"></i>
        <a href="../.." >高速缓存Cache设计</a>
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                                <h2 id="&#x9AD8;&#x901F;&#x7F13;&#x5B58;&#x8BBE;&#x8BA1;">&#x9AD8;&#x901F;&#x7F13;&#x5B58;&#x8BBE;&#x8BA1;</h2>
<h2 id="&#x4E00;&#x3001;&#x6982;&#x8FF0;">&#x4E00;&#x3001;&#x6982;&#x8FF0;</h2>
<p>&#x5F53;&#x7ED9;CPU&#x6DFB;&#x52A0;AXI4&#x603B;&#x7EBF;&#xFF0C;&#x53BB;&#x9664;&#x6307;&#x4EE4;RAM&#x548C;&#x6570;&#x636E;RAM&#x540E;&#xFF0C;&#x8FD0;&#x884C;&#x76F8;&#x540C;&#x7684;&#x7A0B;&#x5E8F;&#xFF0C;&#x9700;&#x8981;&#x82B1;&#x8D39;&#x66F4;&#x591A;&#x66F4;&#x591A;&#x7684;&#x5468;&#x671F;&#x3002;&#x5728;ysyx&#x6A21;&#x62DF;&#x7684;&#x6D4B;&#x8BD5;&#x73AF;&#x5883;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x901A;&#x8FC7;AXI4&#x603B;&#x7EBF;&#x4ECE;DRAM&#x4E2D;&#x53D6;&#x6307;&#x5E73;&#x5747;&#x9700;&#x8981;&#x7B49;&#x5F85;&#x8FD1;100&#x4E2A;&#x5468;&#x671F;&#xFF0C;&#x751A;&#x81F3;&#x66F4;&#x957F;&#x7684;&#x65F6;&#x95F4;&#x3002;&#x5982;&#x679C;&#x8BE5;&#x6307;&#x4EE4;&#x6D89;&#x53CA;&#x5230;&#x8BFB;&#x5199;&#x6570;&#x636E;&#xFF0C;&#x8FD8;&#x9700;&#x8981;&#x518D;&#x6765;&#x4E00;&#x767E;&#x591A;&#x4E2A;&#x5468;&#x671F;&#x3002;&#x8FD9;&#x6837;&#xFF0C;&#x4E00;&#x6761;&#x6307;&#x4EE4;&#x7684;&#x6267;&#x884C;&#x9700;&#x8981;&#x4E24;&#x767E;&#x4E2A;&#x5468;&#x671F;&#x624D;&#x80FD;&#x5B8C;&#x6210;&#xFF0C;coremark&#x6027;&#x80FD;&#x6D4B;&#x8BD5;&#x4EE3;&#x7801;&#x8981;&#x8FD0;&#x884C;18&#x4E2A;&#x5C0F;&#x65F6;&#x624D;&#x80FD;&#x5F97;&#x51FA;&#x7ED3;&#x679C;&#xFF01;CPU&#x5927;&#x90E8;&#x5206;&#x5904;&#x4E8E;&#x7A7A;&#x95F2;&#x72B6;&#x6001;&#xFF0C;&#x6781;&#x5927;&#x5F71;&#x54CD;&#x4E86;CPU&#x7684;&#x6548;&#x7387;&#x3002;&#x4E3A;&#x4E86;&#x89E3;&#x51B3;&#x8FD9;&#x4E00;&#x95EE;&#x9898;&#xFF0C;&#x4FBF;&#x5F15;&#x5165;&#x4E86;&#x9AD8;&#x901F;&#x7F13;&#x5B58;Cache&#x3002;</p>
<p>Cache&#x662F;&#x4ECB;&#x4E8E;&#x5185;&#x5B58;&#x548C;&#x5904;&#x7406;&#x5668;&#x4E4B;&#x95F4;&#x7684;&#x7F13;&#x5B58;&#xFF0C;&#x7528;&#x4E8E;&#x5B58;&#x653E;CPU&#x5373;&#x5C06;&#x53EF;&#x80FD;&#x4F7F;&#x7528;&#x7684;&#x6570;&#x636E;&#xFF0C;&#x5F53;CPU&#x8981;&#x4F7F;&#x7528;&#x7684;&#x6570;&#x636E;&#x5728;Cache&#x4E2D;&#x53D6;&#x5230;&#x65F6;&#xFF0C;&#x4FBF;&#x4E0D;&#x518D;&#x9700;&#x8981;&#x5230;&#x5185;&#x5B58;&#x53BB;&#x5B58;&#x53D6;&#x6570;&#x636E;&#xFF0C;&#x4ECE;&#x800C;&#x51CF;&#x5C11;&#x5904;&#x7406;&#x5668;&#x8BBF;&#x95EE;&#x5185;&#x5B58;&#x7684;&#x6B21;&#x6570;&#x3002; &#x63D0;&#x4F9B;&#x201C;&#x7F13;&#x5B58;&#x201D;&#x7684;&#x76EE;&#x7684;&#x662F;&#x4E3A;&#x4E86;&#x8BA9;&#x6570;&#x636E;&#x8BBF;&#x95EE;&#x7684;&#x901F;&#x5EA6;&#x9002;&#x5E94;CPU&#x7684;&#x5904;&#x7406;&#x901F;&#x5EA6;&#xFF0C;&#x7531;&#x4E8E;CPU&#x7684;&#x8FD0;&#x884C;&#x901F;&#x5EA6;&#x8FDC;&#x5FEB;&#x4E8E;&#x5B58;&#x50A8;&#x5668;&#x7684;&#x5B58;&#x50A8;&#x901F;&#x5EA6;&#xFF0C;&#x5F53;&#x5904;&#x7406;&#x5668;&#x901A;&#x8FC7;&#x5185;&#x5B58;&#x5B58;&#x53D6;&#x4E00;&#x6B21;&#x6570;&#x636E;&#x5C06;&#x8017;&#x8D39;&#x6570;&#x767E;&#x4E2A;&#x65F6;&#x949F;&#x5468;&#x671F;&#xFF0C;&#x800C;&#x5904;&#x7406;&#x5668;&#x8BBF;&#x95EE;Cache&#x5219;&#x53EA;&#x9700;&#x8981;&#x4E00;&#x4E2A;&#x6216;&#x8005;&#x51E0;&#x4E2A;&#x65F6;&#x949F;&#x5468;&#x671F;&#xFF0C;&#x6240;&#x4EE5;Cache&#x7684;&#x51FA;&#x73B0;&#x6781;&#x5927;&#x7684;&#x51CF;&#x5C0F;&#x4E86;CPU&#x8FD0;&#x884C;&#x901F;&#x5EA6;&#x548C;&#x5B58;&#x50A8;&#x901F;&#x5EA6;&#x7684;&#x5DEE;&#x8DDD;&#x3002;</p>
<h2 id="&#x4E8C;&#x3001;cache&#x6A21;&#x5757;&#x8BBE;&#x8BA1;">&#x4E8C;&#x3001;Cache&#x6A21;&#x5757;&#x8BBE;&#x8BA1;</h2>
<p>Cache&#x7684;&#x8BBE;&#x8BA1;&#x89C4;&#x683C;</p>
<ul>
<li>&#x6307;&#x4EE4;Cache&#x548C;&#x6570;&#x636E;Cache&#x5BB9;&#x91CF;&#xFF08;data array&#xFF09;&#x5747;&#x4E3A;8KB</li>
<li>&#x5747;&#x4E3A;&#x4E24;&#x8DEF;&#x7EC4;&#x76F8;&#x8054;&#xFF0C;Cache&#x884C;&#x7684;&#x5927;&#x5C0F;&#x4E3A;16&#x5B57;&#x8282;&#xFF08;128bit&#xFF09;</li>
<li>&#x76EE;&#x524D;&#x91C7;&#x7528;&#x865A;&#x5730;&#x5740;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x6807;&#x7B7E; (tag), &#x865A;&#x5730;&#x5740;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x7D22;&#x5F15; (index)</li>
<li>&#x6307;&#x4EE4;Cache&#x548C;&#x6570;&#x636E;Cache&#x91C7;&#x7528;&#x4F2A;&#x968F;&#x673A;&#x66FF;&#x6362;&#x7B97;&#x6CD5;</li>
<li>&#x6570;&#x636E;Cache&#x91C7;&#x7528;&#x5199;&#x56DE;&#x5199;&#x5206;&#x914D;&#x7B56;&#x7565;</li>
<li>&#x963B;&#x585E;&#x5F0F;&#x8BBE;&#x8BA1;&#xFF0C;&#x4E00;&#x65E6;&#x53D1;&#x751F;Cache Miss&#x5F0F;&#xFF0C;&#x963B;&#x585E;&#x540E;&#x7EED;&#x7684;&#x8BBF;&#x95EE;&#xFF0C;&#x76F4;&#x5230;&#x6570;&#x636E;&#x586B;&#x56DE;Cache&#x4E2D;</li>
</ul>
<p>Cache&#x7F13;&#x5B58;&#x7684;&#x5BB9;&#x91CF;&#xFF0C;&#x6307;&#x7684;&#x662F;&#x53EF;&#x4EE5;&#x7F13;&#x5B58;&#x7684;&#x6570;&#x636E;&#x5927;&#x5C0F;&#xFF0C;&#x5373;data array&#xFF0C;&#x5E76;&#x4E0D;&#x662F;&#x6574;&#x4E2A;Cache&#x5B9E;&#x73B0;&#x6240;&#x4F7F;&#x7528;&#x7684;RAM&#x5927;&#x5C0F;&#x3002;&#x5B9E;&#x9645;&#x7684;RAM&#x5927;&#x5C0F;&#x8FD8;&#x8981;&#x8003;&#x8651;&#x5143;&#x6570;&#x636E;&#xFF08;meta array&#xFF09;&#xFF0C;&#x5373;&#x6709;&#x6548;&#x4F4D;&#x3001;&#x6807;&#x8BB0;&#x4F4D;&#x3001;&#x810F;&#x4F4D;&#x7B49;&#x3002;</p>
<p>&#x6839;&#x636E;&#x4E0A;&#x8FF0;&#x7684;&#x8BBE;&#x8BA1;&#x89C4;&#x683C;&#xFF0C;&#x53EF;&#x4EE5;&#x8BA1;&#x7B97;&#x51FA;Tag&#x3001;index&#x3001;offset&#x7684;&#x4F4D;&#x6570;&#xFF0C;&#x8FDB;&#x884C;&#x5730;&#x5740;&#x5212;&#x5206;</p>
<ul>
<li><p>offset&#xFF1A;Cache&#x884C;&#x5185;&#x504F;&#x79FB;&#x91CF;&#x3002;&#x4F4D;&#x6570;&#x4E3A;log2&#xFF08;cache&#x884C;&#x5927;&#x5C0F;&#xFF09;= log2(16) = 4</p>
</li>
<li><p>Index: Cache&#x7EC4;&#x7D22;&#x5F15;&#xFF0C;log2&#xFF08;&#x884C;&#x6570;&#xFF09; = log2&#xFF08;256&#xFF09; = 8</p>
</li>
<li><p>Tag&#xFF1A;Cache&#x884C;&#x7684;&#x6807;&#x8BB0;&#x4F4D;&#x3002;&#x5730;&#x5740;&#x957F;&#x5EA6;-offset&#x4F4D;&#x6570;-index&#x4F4D;&#x6570; = 20&#x4F4D;</p>
</li>
</ul>
<p>&#x56E0;&#x6B64;&#xFF0C;&#x5BF9;cache&#x884C;&#x8FDB;&#x884C;&#x8BBF;&#x95EE;&#x65F6;&#xFF0C;&#x4F7F;&#x7528;&#x865A;&#x5730;&#x5740;&#x4E2D;&#x7684;[11: 4],&#x4F5C;&#x4E3A;index&#x7D22;&#x5F15;&#xFF0C;&#x4F7F;&#x7528;&#x865A;&#x5730;&#x5740;&#x7684;&#x9AD8;20&#x4F4D;[31: 12]&#x4F5C;&#x4E3A;Tag&#x8FDB;&#x884C;&#x6BD4;&#x8F83;&#x3002;&#x5730;&#x5740;&#x5F62;&#x5F0F;&#x5982;&#x4E0B;&#xFF1A;</p>
<p><img src="https://cdn.jsdelivr.net/gh/fangjiangff/images/img/202208211918466.png" alt="image-20220821191855427" style="zoom: 60%;"></p>
<h2 id="&#x4E09;&#x3001;cache&#x7684;&#x5B9E;&#x73B0;">&#x4E09;&#x3001;Cache&#x7684;&#x5B9E;&#x73B0;</h2>
<p>&#x5728;&#x6DFB;&#x52A0;Cache&#x540E;&#xFF0C;&#x5904;&#x7406;&#x5668;&#x5C06;&#x4E0D;&#x518D;&#x4E0E;&#x5185;&#x5B58;&#x8FDB;&#x884C;&#x76F4;&#x63A5;&#x4EA4;&#x4E92;&#x3002;&#x6240;&#x6709;&#x7684;&#x6307;&#x4EE4;&#x548C;&#x6570;&#x636E;&#x90FD;&#x4F1A;&#x4ECE;cache&#x4E2D;&#x8FDB;&#x884C;&#x83B7;&#x53D6;&#x3002;&#x5982;&#x679C;&#x5728;cache&#x4E2D;&#xFF0C;&#x5219;&#x76F4;&#x63A5;&#x8FD4;&#x56DE;&#x6570;&#x636E;&#x7ED9;CPU&#x3002;&#x5982;&#x679C;&#x4E0D;&#x5728;cache&#x4E2D;&#xFF0C;&#x5219;&#x53D1;&#x751F;&#x6240;&#x8C13;&#x7684;Cache miss&#x3002;&#x8FD9;&#x65F6;&#xFF0C;<strong>&#x7531;Cache&#x901A;&#x8FC7;AXI4&#x603B;&#x7EBF;&#x4E0E;&#x5185;&#x5B58;&#x8FDB;&#x884C;&#x4EA4;&#x4E92;</strong>&#xFF0C;&#x8BBF;&#x95EE;&#x6240;&#x9700;&#x7684;&#x6570;&#x636E;&#x3002;</p>
<p><img src="https://cdn.jsdelivr.net/gh/fangjiangff/images/img/202208211916536.png" alt="image-20220821191646473" style="zoom:50%;"></p>
<h2 id="2&#x3001;icache&#x5B9E;&#x73B0;">2&#x3001;ICache&#x5B9E;&#x73B0;</h2>
<h3 id="21--icache&#x5185;&#x90E8;&#x72B6;&#x6001;&#x6A21;&#x578B;">2.1  icache&#x5185;&#x90E8;&#x72B6;&#x6001;&#x6A21;&#x578B;</h3>
<h4 id="&#x2460;-stateidle">&#x2460; state_idle</h4>
<p>&#x5F53;&#x63A5;&#x6536;&#x5230;IF&#x7EA7;&#x7684;&#x8BFB;&#x6307;&#x4EE4;&#x8BF7;&#x6C42;&#x65F6;&#xFF08;inst_valid&#x4E3A;&#x9AD8;&#xFF09;&#xFF0C;&#x72B6;&#x6001;&#x5207;&#x6362;&#x5230;&#x67E5;&#x8BE2;&#x72B6;&#x6001;</p>
<pre><code class="lang-scala">    is(state_idle){<span class="hljs-comment">//&#x7A7A;&#x95F2;&#x72B6;&#x6001;</span>
      when(in.inst_valid){
        icache_state := state_lookup
      }
    }
</code></pre>
<h4 id="&#x2461;-statelookup-&#x67E5;&#x8BE2;&#x72B6;&#x6001;">&#x2461; state_lookup &#x67E5;&#x8BE2;&#x72B6;&#x6001;</h4>
<ul>
<li><p>&#x518D;&#x6B21;IF&#x9636;&#x6BB5;&#x8BFB;&#x8BF7;&#x6C42;</p>
<ul>
<li><p>&#x4E3A;&#x4F4E;&#x65F6;&#xFF0C;&#x8FD4;&#x56DE;&#x7A7A;&#x95F2;&#x72B6;&#x6001;</p>
</li>
<li><p>&#x5C06;&#x8BF7;&#x6C42;&#x7684;&#x5730;&#x5740;&#x5B58;&#x653E;&#x5230;&#x5730;&#x5740;&#x5BC4;&#x5B58;&#x5668;addr_reg&#x4E2D;</p>
</li>
</ul>
</li>
<li><p>&#x5224;&#x65AD;&#x662F;&#x5426;&#x547D;&#x4E2D;</p>
<ul>
<li>&#x5982;&#x679C;&#x547D;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x76F4;&#x63A5;<strong>&#x72B6;&#x6001;&#x5207;&#x6362;</strong>&#x4E3A;&#x7A7A;&#x95F2;&#x72B6;&#x6001;</li>
<li>&#x5982;&#x679C;&#x4E0D;&#x547D;&#x4E2D;&#xFF0C;<strong>&#x72B6;&#x6001;&#x5207;&#x6362;</strong>&#x5230;state_refill</li>
</ul>
</li>
</ul>
<pre><code class="lang-scala">is(state_lookup){<span class="hljs-comment">//&#x67E5;&#x8BE2;cache&#xFF0C;&#x5224;&#x65AD;&#x662F;&#x5426;&#x547D;&#x4E2D;</span>
    when(in.inst_valid){
        addr_reg := in.inst_addr
        when(!hit){
            icache_state := state_miss
        }
    }.otherwise{
        icache_state := state_idle
    }
}
</code></pre>
<h4 id="&#x2462;-staterefill--&#x53D1;&#x751F;cache&#x7F3A;&#x5931;&#x9700;&#x8981;&#x5145;&#x586B;cache">&#x2462; state_refill  &#x53D1;&#x751F;cache&#x7F3A;&#x5931;,&#x9700;&#x8981;&#x5145;&#x586B;cache</h4>
<ul>
<li><p>&#x4F7F;&#x7528;aix_instr_back&#x8868;&#x660E;&#x603B;&#x7EBF;&#x662F;&#x5426;&#x8FD4;&#x56DE;&#x8BFB;&#x5230;&#x7684;&#x6307;&#x4EE4;</p>
<ul>
<li>&#x4E3A;false&#xFF0C;&#x5411;&#x603B;&#x7EBF;&#x53D1;&#x51FA;&#x8BFB;&#x8BF7;&#x6C42;</li>
<li>&#x4E3A;true&#xFF0C;<strong>&#x72B6;&#x6001;&#x5207;&#x6362;</strong>&#x5230;update_meta&#x72B6;&#x6001;</li>
</ul>
</li>
<li><p>&#x5F53;&#x603B;&#x7EBF;&#x8FD4;&#x56DE;&#x6709;&#x6548;&#x6307;&#x4EE4;&#x65F6;</p>
<ul>
<li>&#x4FEE;&#x6539;aix_instr_back&#x7684;&#x503C;&#x4E3A;true</li>
<li>&#x540C;&#x65F6;&#x5411;data_array&#x4E2D;&#x5199;&#x6570;&#x636E;&#xFF1A;&#x8BBE;&#x7F6E;data_array_wen&#x3001;data_array_data</li>
<li>&#x62C9;&#x4F4E;&#x5411;&#x603B;&#x7EBF;&#x53D1;&#x51FA;&#x7684;valid&#x4FE1;&#x53F7;</li>
</ul>
<pre><code class="lang-scala">is(state_refill){<span class="hljs-comment">//&#x53D1;&#x751F;cache miss&#xFF0C;&#x9700;&#x8981;&#x5411;&#x603B;&#x7EBF;&#x53D1;&#x51FA;&#x8BFB;&#x8BF7;&#x6C42;</span>
    when(aix_instr_back){
        icache_state  := state_refill_end
    }.otherwise{              <span class="hljs-comment">//&#x5411;&#x603B;&#x7EBF;&#x53D1;&#x51FA;&#x8BFB;&#x6570;&#x636E;&#x8BF7;&#x6C42;</span>
        instr_valid_o := <span class="hljs-literal">true</span>.<span class="hljs-type">B</span> 
        instr_req_o   := <span class="hljs-type">REQ_READ</span>
        instr_addr_o  := addr_reg
        instr_size_o  := <span class="hljs-type">SIZE_W</span>
    }
    when(out.inst_ready){   <span class="hljs-comment">//&#x603B;&#x7EBF;&#x8FD4;&#x56DE;&#x6307;&#x4EE4;&#x3002;&#x5C06;&#x6570;&#x636E;&#x586B;&#x5145;&#x5230;data_array</span>
        aix_instr_back    := <span class="hljs-literal">true</span>.<span class="hljs-type">B</span> 
        data_array_wen    := <span class="hljs-literal">true</span>.<span class="hljs-type">B</span> 
        data_array_data   := out.inst_read
        instr_valid_o     := <span class="hljs-literal">false</span>.<span class="hljs-type">B</span>
    }
}
</code></pre>
</li>
</ul>
<h4 id="&#x2463;-stateupdatemeta-&#x66F4;&#x65B0;">&#x2463; state_update_meta &#x66F4;&#x65B0;</h4>
<ul>
<li><strong>&#x72B6;&#x6001;&#x5207;&#x6362;</strong>&#x5230;lookup</li>
<li>aix_instr_back&#x8BBE;&#x4E3A;false</li>
<li>data_array&#x5199;&#x4F7F;&#x80FD;&#x62C9;&#x4F4E;  </li>
<li><p>&#x66F4;&#x65B0;valid_table&#x3001;tag_table&#x3001;offset_table</p>
<pre><code class="lang-scala">is(state_update_meta){<span class="hljs-comment">//&#x66F4;&#x65B0;meta_array</span>
aix_instr_back     := <span class="hljs-literal">false</span>.<span class="hljs-type">B</span> 
data_array_wen     := <span class="hljs-literal">false</span>.<span class="hljs-type">B</span> 

valid_tb(req_index)   := <span class="hljs-literal">true</span>.<span class="hljs-type">B</span> 
tag_tb(req_index)     := req_tag
offset_tb(req_index)  := req_offset

icache_state          := state_lookup
}
</code></pre>
<h3 id="22-&#x603B;&#x7EBF;&#x4E0E;dataarray&#x64CD;&#x4F5C;">2.2 &#x603B;&#x7EBF;&#x4E0E;data_array&#x64CD;&#x4F5C;</h3>
</li>
</ul>
<ul>
<li>&#x603B;&#x7EBF;&#x7684;&#x8BFB;&#x8BF7;&#x6C42;<ul>
<li>&#x53EA;&#x6709;&#x5728;refill&#x9636;&#x6BB5;&#x624D;&#x4F1A;&#x5411;&#x603B;&#x7EBF;&#x53D1;&#x51FA;&#x8BFB;&#x8BF7;&#x6C42;&#xFF08;valid&#x4FE1;&#x53F7;&#x4E3A;&#x9AD8;&#xFF09;</li>
<li>&#x5176;&#x4ED6;&#x72B6;&#x6001;&#x4E0B;&#x8981;&#x628A;ivalid&#x4FE1;&#x53F7;&#x7F6E;&#x4E3A;false</li>
</ul>
</li>
<li>data_array&#x7684;&#x4F7F;&#x80FD;&#x4FE1;&#x53F7;<ul>
<li>&#x5F53;&#x603B;&#x7EBF;&#x8FD4;&#x56DE;&#x5185;&#x5B58;&#x4E2D;&#x7684;&#x6307;&#x4EE4;&#x65F6;&#xFF0C;<strong>&#x5199;&#x4F7F;&#x80FD;</strong>&#x624D;&#x7F6E;&#x4E3A;&#x9AD8;</li>
<li>&#x6BCF;&#x5468;&#x671F;&#x90FD;&#x4F1A;&#x8FD4;&#x56DE;&#x8BFB;&#x6570;&#x636E;</li>
</ul>
</li>
</ul>
<h2 id="3&#x3001;dcache&#x5B9E;&#x73B0;">3&#x3001;DCache&#x5B9E;&#x73B0;</h2>
<h3 id="31-dcache&#x7684;&#x5185;&#x90E8;&#x72B6;&#x6001;&#x8F6C;&#x6362;">3.1 Dcache&#x7684;&#x5185;&#x90E8;&#x72B6;&#x6001;&#x8F6C;&#x6362;</h3>
<h4 id="&#x2460;-stateidle-&#x7A7A;&#x95F2;&#x72B6;&#x6001;">&#x2460; state_idle &#x7A7A;&#x95F2;&#x72B6;&#x6001;</h4>
<ul>
<li>&#x5C06;data_ready&#x548C;data_array&#x7684;&#x5199;&#x4F7F;&#x80FD;&#x8BBE;&#x4E3A;false</li>
<li>&#x5F53;&#x6A21;&#x5757;&#x8F93;&#x5165;&#x7684;data_valid&#x4FE1;&#x53F7;&#x4E3A;&#x9AD8;&#x65F6;&#xFF0C;&#x8868;&#x660E;&#x6709;&#x8BFB;&#x5199;&#x8BF7;&#x6C42;&#xFF0C;<strong>&#x72B6;&#x6001;&#x8F6C;&#x6362;</strong>&#x5230;lookup</li>
</ul>
<h4 id="&#x2461;-statelookup-&#x67E5;&#x8BE2;&#x72B6;&#x6001;">&#x2461; state_lookup &#x67E5;&#x8BE2;&#x72B6;&#x6001;</h4>
<ul>
<li><p>cache&#x547D;&#x4E2D;</p>
<ul>
<li>data_ready&#x4FE1;&#x53F7;&#x7F6E;&#x4E3A;&#x9AD8;&#xFF0C;&#x8868;&#x660E;&#x6570;&#x636E;&#x51C6;&#x5907;&#x597D;</li>
<li>&#x4E3A;&#x4E86;&#x66F4;&#x65B0;&#x5143;&#x6570;&#x636E;&#x9879;&#x8868;&#xFF08;&#x8BFB;&#x64CD;&#x4F5C;&#x66F4;&#x65B0;&#x4E86;&#x4E5F;&#x4E0D;&#x5F71;&#x54CD;&#xFF09;</li>
<li>&#x66F4;&#x65B0;data_array&#xFF0C;&#x5199;&#x4F7F;&#x80FD;&#x8BBE;&#x4E3A;in.data_req(&#x8BFB;&#x4E3A;0&#xFF0C;&#x5199;&#x4E3A;1)</li>
<li>&#x5982;&#x679C;&#x662F;&#x5199;&#xFF0C;&#x66F4;&#x65B0;&#x810F;&#x4F4D;</li>
</ul>
</li>
<li><p>cache&#x672A;&#x547D;&#x4E2D;</p>
<ul>
<li>&#x810F;&#x4F4D;&#x4E3A;1&#xFF0C;&#x9700;&#x8981;&#x5C06;cache&#x5185;&#x5BB9;&#x5199;&#x56DE;&#x5185;&#x5B58;&#x3002;<strong>&#x72B6;&#x6001;&#x8F6C;&#x6362;</strong>&#x4E3A;state_wb</li>
<li>&#x810F;&#x4E3A;&#x4E3A;0&#xFF0C;cache&#x548C;&#x5185;&#x5B58;&#x5185;&#x5BB9;&#x4E00;&#x81F4;&#xFF0C;&#x4E0D;&#x9700;&#x8981;&#x5199;&#x56DE;&#x3002;<strong>&#x72B6;&#x6001;&#x8F6C;&#x6362;</strong>&#x4E3A;state_refill</li>
</ul>
</li>
</ul>
<h4 id="&#x2462;-statewb-&#x5199;&#x56DE;&#x72B6;&#x6001;">&#x2462; state_wb &#x5199;&#x56DE;&#x72B6;&#x6001;</h4>
<ul>
<li>&#x5411;&#x603B;&#x7EBF;&#x53D1;&#x51FA;&#x5199;&#x8BF7;&#x6C42;&#xFF0C;&#x5C06;&#x5F53;&#x524D;cache&#x884C;&#x6570;&#x636E;&#x5199;&#x51FA;</li>
<li>&#x5F53;&#x603B;&#x7EBF;&#x8FD4;&#x56DE;ready&#x4FE1;&#x53F7;&#x65F6;&#xFF0C;&#x6570;&#x636E;&#x5199;&#x5165;&#x5185;&#x5B58;&#x5B8C;&#x6210;&#x3002;&#x62C9;&#x4F4E;valid&#x4FE1;&#x53F7;</li>
<li>&#x72B6;&#x6001;&#x8F6C;&#x6362;&#x4E3A;wb_end</li>
<li>wb_end&#x76F4;&#x63A5;<strong>&#x72B6;&#x6001;&#x8F6C;&#x6362;</strong>&#x4E3A;state_refill</li>
</ul>
<h4 id="&#x2463;-staterefill-&#x5145;&#x586B;&#x72B6;&#x6001;">&#x2463; state_refill &#x5145;&#x586B;&#x72B6;&#x6001;</h4>
<ul>
<li><p>&#x4F7F;&#x7528;aix_data_back&#x8868;&#x660E;&#x603B;&#x7EBF;&#x662F;&#x5426;&#x8FD4;&#x56DE;&#x8BFB;&#x5230;&#x7684;&#x5185;&#x5B58;&#x6570;&#x636E;</p>
<ul>
<li>&#x4E3A;false&#xFF0C;&#x5411;&#x603B;&#x7EBF;&#x53D1;&#x51FA;&#x8BFB;&#x8BF7;&#x6C42;</li>
<li>&#x4E3A;true&#xFF0C;<strong>&#x72B6;&#x6001;&#x5207;&#x6362;</strong>&#x5230;update_meta&#x72B6;&#x6001;</li>
</ul>
</li>
<li><p>&#x5F53;&#x603B;&#x7EBF;&#x8FD4;&#x56DE;&#x6709;&#x6548;&#x6307;&#x4EE4;&#x65F6;</p>
<ul>
<li><p>&#x4FEE;&#x6539;aix_data_back&#x7684;&#x503C;&#x4E3A;true</p>
</li>
<li><p>&#x540C;&#x65F6;&#x5411;data_array&#x4E2D;&#x5199;&#x6570;&#x636E;&#xFF1A;&#x8BBE;&#x7F6E;data_array_wen&#x3001;data_array_data&#x3002;&#x5199;&#x63A9;&#x7801;&#x8BBE;&#x4E3A;&#x5168;1</p>
</li>
<li><p>&#x62C9;&#x4F4E;&#x5411;&#x603B;&#x7EBF;&#x53D1;&#x51FA;&#x7684;valid&#x4FE1;&#x53F7;</p>
</li>
</ul>
</li>
</ul>
<h4 id="&#x2464;-stateupdatemeta-&#x66F4;&#x65B0;&#x539F;&#x6570;&#x636E;&#x9879;&#x72B6;&#x6001;">&#x2464; state_update_meta &#x66F4;&#x65B0;&#x539F;&#x6570;&#x636E;&#x9879;&#x72B6;&#x6001;</h4>
<ul>
<li><strong>&#x72B6;&#x6001;&#x5207;&#x6362;</strong>&#x5230;idel</li>
<li>aix_instr_back&#x8BBE;&#x4E3A;false</li>
<li>data_array&#x5199;&#x4F7F;&#x80FD;&#x62C9;&#x4F4E;  </li>
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